Alfa förfall

Alfasönderfall: vad är det och hur händer det?

Alfasönderfall är en radioaktiv omvandling av en atomkärna, som åtföljs av utsläpp av alfapartiklar. En alfapartikel är en heliumkärna som består av två protoner och två neutroner och har en positiv laddning.

I processen med alfasönderfall avger en atoms kärna en alfapartikel och omvandlas till kärnan av ett annat element, vilket minskar dess laddning med fyra enheter och dess massatal med två enheter. Till exempel, i alfasönderfall, förvandlas en uran-238-kärna till en torium-234-kärna, och en plutonium-239-kärna förvandlas till en uran-235-kärna.

Alfasönderfall är en av de tre huvudtyperna av radioaktivt sönderfall, tillsammans med beta-sönderfall och gammastrålning. Men till skillnad från beta-sönderfall och gammastrålning har alfapartiklar mindre penetrerande kraft och är därför mindre farliga för levande organismer.

Alfasönderfall är en stabil process som sker med en viss sannolikhet, kallad alfasönderfallssannolikhet. Denna sannolikhet beror på kärnans massatal och laddning, såväl som energiförhållandena inom kärnan.

Alfasönderfall upptäcktes 1899 av den franske fysikern Henri Becquerel, som märkte att uransalter avger en okänd strålning som kan penetrera mörka material. Denna strålning kallades radioaktivitet, och alfasönderfall var ett av de första fenomen som associerades med radioaktivitet.

För närvarande spelar alfasönderfall en viktig roll inom kärnfysik och kärnteknik. Till exempel används alfasändare i radioisotopkraftförsörjning, som källor till joniserande strålning i materialforskning och i medicinsk utrustning.

Sammanfattningsvis är alfasönderfall ett viktigt fenomen inom kärnfysiken som sker under den radioaktiva omvandlingen av atomkärnor. Alfasönderfall åtföljs av emission av alfapartiklar, som är heliumkärnor, och leder till bildandet av kärnor av andra element.

Alfasönderfall är en av de vanligaste radioaktiva sönderfallsprocesserna som sker i atomer som innehåller tunga grundämnen. Detta är den process där kärnan i en atom, som innehåller flera protoner och neutroner, sönderfaller till kärnan i ett lättare grundämne och frigör alfapartiklar (heliumatomernas kärnor) och två eller tre neutroner.

I början av alfasönderfallsprocessen bildar en atoms kärna en kanal genom vilken alfapartikeln fritt kan lämna atomen. Efter detta uppstår svängningar i kärnan och dess rörelse accelererar. Under påverkan av elektromagnetiska krafter kollapsar kärnan till formen av en sfär, och protoner och neutroner börjar röra sig i en cirkel runt mitten. Detta steg varar några mikrosekunder.

Sedan inträffar processen med avagostisering, det vill säga kärnfältet blir kaotiskt, och sfärens centrum förskjuts till en annan punkt. I detta ögonblick delas protoner i två neutriner. Samtidigt flyger alfapartiklar ut från kärnan med en hastighet av cirka 20 000